Н.Г. Кайтмазов, И.У. Кацер, В.Б. Кашкин, Т.В. Рублева, Ю.О. Федоров, Р.Г. Хлебопрос

Международный научный центр исследования экстремальных состояний при Президиуме Красноярского Научного Центра Сибирского отделения Российской Академии Наук (МНЦИЭСО при Президиуме КНЦ СО РАН)
Сибирский федеральный университет (Россия: г. Красноярск)

Проведен анализ эффективности сепарации, когда исполнительный механизм обладает достаточным быстродействием, вне зависимости от способа индикации. Исследовано применение покусковой сепарации для богатых и бедных руд. Метод сепарации многокомпонентных руд основан на синтетическом воздействии на руду и анализе нелинейных эффектов отклика электромагнитных полей, позволяющего идентифицировать весь спектр компонентов руды. Благодаря предварительной сортировке некоторая часть бедных месторождений с большой контрастностью в распределении полезного продукта в рудном теле может стать рентабельной. Метод рассмотрен в 3-х аспектах: экономическом, экологическом и социальном. Выявлено, что сепарация многокомпонентных руд увеличивает экономическую рентабентальность богатых руд, снижает экологическую нагрузку на регион добычи, повышает рентабентальность бедных месторождений и способствует социально-экономическому развитию горнорудных предприятий.

N.G. Kaytmazov, I.U. Katser, V.B. Kashkin, T.V. Rubleva, U.O. Fedorov, R.G. Khlebopros

Separation of multi-component ores: economic, ecological and social aspects

International scientific centre for organism extreme states research (ISCOESR)
Attached Presidium of KSC SB RAS (Russia: Krasnoyarsk)

The effectiveness of ore separation is analyzed under condition that the executive mechanism has sufficient rate independent from the method of indication. The piecemeal separation for the rich and poor ores is discussed. The method of the separation multi-component ores is based on a synthetic impact and analyzing nonlinear effects of the electromagnetic fields response to identify the entire spectrum of components in the ore. Some of the poor deposits with great contrast in the distribution of useful product in the ore body can become profitable due to preliminary sorting. The method is considered in three aspects: economical, ecological and social. It was revealed what separation of multi-component ores increases the economic profitable the rich ores, reduce the ecological burden on the region of extraction, increases profitable the poor deposits and contributes socio-economic development of mining.

Введение

В традиционную схему получения конечного продукта из руды (добыча руды, переработка на обогатительной фабрике, получение концентрата и конечного продукта) все чаще включается предварительная покусковая сортировка руды непосредственно на руднике.

На рис. 1 представлена традиционная схема (руда с рудника транспортируется на обогатительную фабрику). В результате обогащения чаще всего получаются 2 продукта:

* концентрат, где сосредоточена основная масса полезных компонентов, содержащихся в сырье до его обогащения;

* хвосты, куда переходит большая часть пустой породы и вредные примеси (создающие известные проблемы для здоровья природной среды и населения).

На рис. 2 показана схема переработки руды с использованием предварительной покусковой сортировки непосредственно на руднике. Сразу заметим: такая схема позволяет оставить в руднике куски руды с низкой концентрацией, что дает положительный эколого-экономический эффект снижая:

* производственные расходы (транспортные, энергетические, эксплуатационные) и людские;

* ущерб, наносимый окружающей среде всем циклом получения конечного продукта.

В сепарационный комплекс для предварительной сортировки руды входят: дробилка; грохот для классификации исходного материала по крупности; устройство для индикации (выявления) содержания полезного компонента в кусках руды; исполнительные механизмы.

Методы индикации различны, в зависимости от вида руды: рентгеновские, электромагнитные (излучение оптического, радиочастотного, низкочастотного диапазонов); магнитные (постоянные и переменные магнитные поля); ядерный магнитный и электронный парамагнитный резонансы, ультразвуковые и др. [1], [2], [3].

Понятно, что эффективность покусковой сепарации связана со степенью достоверности индикации, основанной на том или ином физическом эффекте.

Например, при использовании рентгеноспектрального флуоресцентного метода индикации [1] куски руды после дробления облучаются чаще всего источником мягкого

рентгеновского излучения. Фактически регистрируется _{рентгено-флюоресцентные спектры} атомов химических элементов, содержащихся вблизи поверхности куска, что существенно ограничивает точность индикации в объеме тела. На основании анализа спектров оценивается абсолютное и относительное содержание химических элементов в руде. Затем (после принятия решения), используя вычислительную технику, подается альтернативная команда: отправлять исследуемый кусок руды на дальнейшую переработку или оставлять его в руднике.

Практика показывает: применение покусковой сепарации для богатых и бедных руд (последние благодаря предварительной сепарации могут стать рентабельными) имеет специфическое ограничение, связанные с требованиями: к быстродействию исполнительного механизма, к продолжительности и качеству индикации, характерному размеру куска руды.

Богатыми будем считать, вслед за [4], [5], руды, в которых среднее содержание полезного компонента в рудном теле С_ср выше некоторого критического значения С_кр, обеспечивающего рентабельность производства конечного продукта при заданных технологиях без использования предварительной сепарации.

Бедными будем соответственно называть руды, если С_ср ниже С_кр.

В данной статье проведен анализ эффективности сепарации (когда исполнительный механизм обладает достаточным быстродействием, вне зависимости от способа индикации).

Контрастные и неконтрастные руды

При предварительной покусковой сепарации руд не меньшую роль, чем среднее содержание полезного продукта в рудном теле, играет контрастность (дисперсность) пространственного распределения этого продукта в рудном теле.

Рис. 1. Традиционная схема переработки руды.

Рис. 2. Схема переработки руды с предварительной сортировкой (когда куски руды с низкой концентрацией полезного продукта остаются в руднике).

Пусть при данном размере кусков С₁ - концентрация полезного продукта (содержание в единице объема) в самых богатых кусках, а С₂ - в самых бедных полезным продуктом кусках.

В нашем случае удобно мерой контрастности (дисперсности) считать отношение:

Q = (C₂ – N₂) / (C₁+C₂)

Если в части кусков руды присутствует полезный продукт, а в других он полностью отсутствует, то C₁≠0, C₂ = 0, Q = 1. Такие руды являются наиболее контрастными.

Для неконтрастных руд: C₁~C₂, Q<< 1. В качестве объекта предварительной покусковой сепарации интерес представляют руды, у которых контрастность Q ~ 1 (и не представляют интереса - руды с Q ~ 0).

На рис.3 представлены кривые w(C) распределения концентрации С полезного компонента в кусках руды для 3-х характерных размеров куска d.

Зависимость w(C) показывает: как часто, в среднем, появляются куски характерного размера d с тем или иным значением концентрации С.

Все кривые нормированные: площади под ними равны 1.

Рис. 3. Кривые распределения концентрации С полезного компонента в кусках руды для 3-х характерных размеров куска d:

кривая 1 - куски руды самой большой крупности;

кривые 2 и 3 - куски меньшей крупности.

В случае, когда куски руды имеют достаточно большой размер (например, «крупность» с характерным линейным размером d = 10 м), основная часть столь больших кусков руды будет иметь концентрацию С_ср (как в рудном теле), а незначительная часть несущественно меньше или несущественно больше С_ср.

На рис. 3 степень визуализации очевидна: распределение 1 имеет вид узкого пика.

Если полезный продукт в руде распределен неравномерно (контрастно): концентрация его в различных местах рудного тела будет отличаться. Это заметно по виду кривых 2 и 3, соответствующих 2-м вариантам изменения распределения степени дробления руды на все более мелкие куски (то есть - на все меньшие характерные размеры кусков руды).

Первый предельный вариант заключается в том, что включения полезного компонента в рудном теле представлены крайне мелкими размерами, а дисперсия содержания полезного продукта в рудном теле, в зависимости пространственного распределения внутри его, обусловлена «недостаточным» перемешиванием полезного продукта.

Заметим, что чем «тщательнее» перемешивание, тем меньшей будет дисперсность («контрастность»): C₁~C₂; Q<<1.

При «недостаточном» перемешивании дисперсия концентрации полезного продукта (контрастность) в зависимости от расположения куска в рудном теле будет значительной. В этом случае, по мере дробления руды на все более мелкие куски, кривая распределения w(C) будет расширяться, а её вид - трансформироваться из кривой 1 в кривые 2 и 3. Высота пика при этом будет уменьшаться. Это означает, что все меньший процент кусков руды будет иметь среднюю для рудного тела концентрацию (все больший процент кусков руды буду иметь концентрации, существенно большие и существенно меньшие, чем средние концентрации). При этом величина Q возрастает.

Отметим также, что с уменьшением характерного размера кусков руды, может быть достигнуто такое распределение, когда некоторая часть кусков не будет содержать полезного продукта, то есть состоять из пустой породы. В этом случае значение Q = 1.

Второй предельный вариант структуры рудного тела - это включение богатых полезным продуктом объемных образований в крайне бедную этим продуктом (или с нулевым содержанием полезного продукта) среду. Этот вариант распределения основного объема рудного тела встречается часто.

По мере дробления характерный размер кусков d становится много больше, чем характерный размер включений d₀ (d » d₀).

Динамика трансформации кривых распределения в зависимости от степени измельчения d (по мере уменьшения размера) будет повторять изложенную выше (рис. 3) картину.

Однако когда размер куска породы d приблизится к характерному размеру включения богатого полезным продуктом куска (d ~ d₀ ), то характер кривой распределения коренным образом изменится: она станет двугорбой (бимодальной). По мере дальнейшего дробления моды (горбы) будут иметь тенденцию увеличиваться по высоте и сужаться (рис.4).

Рис. 4. Кривые распределения концентрации С полезного компонента

в кусках руды после дробления:

кривая 1 - пустая порода;

кривая 2 - куски руды, содержащие полезный продукт повышенной концентрации;

Кривая 1 на рис. 4 соответствует исходной руде, до дробления.

Один из пиков, появившихся после дробления, соответствующей пустой (или бедной) породе (пик под номером 2). Второй пик (под номером 3) отвечает кускам руды, содержащим полезный продукт повышенной концентрации (Q ~ 1).

При предварительной сепарации куски, содержащие пустую породу, оставляются в руднике, а куски руды с полезным продуктом отправляются на дальнейшую переработку.

Богатые руды

Как отмечено ранее, богатые руды отличаются тем, что среднее содержание полезного компонента в рудном теле С_ср выше некоторого критического значения С_кр: С_ср > С_кр.

Формально неравенство устанавливает границы обеспечения рентабельности производства конечного продукта (при заданных технологиях и без применения покусковой предварительной сепарации).

На рис. 5 концентрация полезного компонента в куске руды, как и выше, обозначена через С; С_ср - средняя концентрация в рудном теле; d - характерный размер куска.

Будем считать для простоты, что при дроблении руды куски имеют одинаковый размер d. Из-за дисперсности (контрастности) распределения полезного продукта в рудном теле по мере уменьшения характерного размера куска d возрастает различие в концентрации полезного продукта между самыми богатыми полезным компонентом кусками (кривая 1) и самыми бедными кусками (кривая 2).

Из общих видов ясно, что кривая 1 - монотонно возрастающая, а кривая 2 - монотонно убывающая функции. Это следует из опыта: полезный компонент распределен неравномерно в рудном теле, поэтому по мере дробления кусков руды будут появляться фрагменты с все большим содержанием полезного продукта; затем - фрагменты и с меньшим содержанием; позднее (в пределе) - будут наличествовать фрагменты с полным отсутствием полезного компонента.

На рис.5 можно выявить и характерную точку (пересечения линии С_кр и кривой 2) соответствующую размеру кусков руды d_кр.

Рис. 5. Богатые руды:

С - концентрация полезного компонента,

С_ср- среднее содержание полезного компонента в куске руды,

Если раздробить руду на куски меньшие d_кр, то при индикации (по мере уменьшения характерного размера) будут различимы куски с содержанием полезного продукта (С меньше С_кр). Использование их в дальнейшем процессе получения конечного продукта будет нерентабельным: эти фрагменты следует оставить в руднике, исключив из производственного цикла.

Отсюда яснее пути улучшения рентабельности производства, снижения экологической нагрузки, риска горных обвалов и др.

После удаления кусков руды с содержанием полезного компонента (когда С меньше С_кр), среднее содержание полезного продукта в оставшейся руде начинает увеличиваться по мере уменьшения размера сепарируемых кусков руды (рис.5, кривая 3). Это также способствует увеличению рентабельности производственного цикла в целом.

Процесс индикации содержания полезного компонента в куске руды и сортировка осуществляются за характерное время τ. Величина τ в настоящее время определяется и лимитируется с учетом: физики носителя информации (рентген, электромагнитные волны, ЯМР, ЭПР, ультразвук); технических характеристик механических исполнительных устройств и электронной аппаратуры.

При заданном (известном) τ можно приблизительно оценить объем руды при сортировке из простого соотношения: W =d³/τ.

Если даже отвлечься от затрат на предварительную сепарацию, то и в этом случае будет существовать ограничение на использование метода покусковой сепарации.

Дело в том, что для рентабельной работы предприятия существует нижний предел W_кр объема полезного продукта, поступающего на предприятие в единицу времени.

Из этого следует, что в первом приближении для рентабельной работы должно выполняться условие; W≥ W_кр.

Следовательно, существует также и критический размер d'_кр, определяемый как:

Таким образом, (с учетом или без учета расходов на предварительную сепарацию), существует возможность выявления критического размера d'_кр, добившись превышения которого предприятие способно получать продукцию, близкую к рентабельной (рис.6).

На рис.6 можно заметить явную закономерность: по мере увеличения характерного размера куска объем руды, который необходимо подвергнуть индикации и сортировке, возрастает (в единицу времени) по кубической зависимости от d. При этом процесс сортировки становится выгодным, как ясно из предыдущего, при превышении d куска размера d _кр.

Рис. 6. Богатые руды:

W — объем руды, сортируемой в единицу времени.

Одно из условий рентабельности: размер куска руды должен превышать d'_кр.

Технологический прогресс при разработке и внедрении в производство новых методов индикации содержания полезного компонента в куске руды должен быть направлен на сокращение характерного времени индикации и сепарации куска руды.

Существенное уменьшение τ (например, в несколько раз) во столько же раз увеличит и производительность (объем руды, поступающей на предприятие в единицу времени).

Рентабельность сортировки возрастает и по мере увеличения размера d.

Индикация мелких кусков при d < d'_кр не обеспечивает необходимый объем конечного продукта, включенного в технологически процесс производства.

Таким образом, существуют 2 критических размера куска руды d'_кр и d_кр, которые ограничивают рентабельность применения технологии предварительной покусковой сортировки. Она рентабельна в диапазоне характерных размеров кусков руды от d'_кр до d _кр, в том случае, когда d'_кр< d _кр. Если d'_кр больше или равно d _кр, то применение предварительной сортировки заведомо нерентабельно.

На рис.7 показана зависимость рентабельности ? применения предварительной сортировки от размера куска руды d. Для заданного метода и характерного времени сортировки τ рентабельность применения сепарации имеет место не всегда. Рентабельность проявляется в тех случаях, когда распределение полезного продукта в исходной руде обладает высокой дисперсностью (контрастностью).

Рис. 7. Размеры кусков руды d' _кр и d _кр, ограничивающие рентабельность ?.

Здесь можно ограничиться предварительным выводом: в настоящее время покусковая сепарация руды рентабельна при большой контрастности в рудном теле. Руды со средней и малой контрастностью будут постепенно «включаться» в процесс покусковой сепарации по мере прогресса в создании высокоэффективного оборудования технологии сепарации (в частности, уменьшения характерного времени ?1 обработки одного куска).

Отметим: на рис.7 изображены кривые рентабельности использования покусковой сепарации для руд с высокой контрастностью Q~ 1 и со средней контрастностью Q ~1/2.

В первом случае (кривая 1) применение покусковой сепарации рентабельно при дроблении с характерным размером кусков от d'_кр до d_кр. В этом интервале при заданном времени обработки Δτ использование покусковой сепарации рентабельно в экономическом отношении и уменьшает отрицательные эффекты воздействия производственного цикла на окружающую среду.

Что же касается руды со средней контрастностью Q ~ 1/2, применение покусковой сепарации убыточно (кривая 2 находится ниже оси абсцисс).

В случае значимого улучшения технических возможностей агрегата для предварительной сортировки, а именно уменьшения времени ??, обработки каждого i-го куска, кривые 1 и 2 «всплывут» над осью абсцисс.

Это будет означать увеличение рентабельности использования покусковой сепарации в рудах с высокой контрастностью, позволяя надеяться на рентабельное включение предварительной покусковой сепарации в производственный цикл. Иначе говоря, в этой ситуации достигается определенный положительный экономический эффект.

Бедные руды

Бедными будем называть руды, если среднее содержание полезного продукта в рудном теле С_ср ниже С_кр. Однако, как будет показано ниже, при резко выраженной контрастности Q ~ 1 содержания полезного компонента в рудном теле появляется возможность рентабельного использования и таких руд.

Действительно, в тех случаях, когда «бедная» руда имеет малую контрастность в распределении полезного продукта в рудном теле, то есть С<С_кр, Q<кр. Это означает, что в распределении нет кусков, переработка которых в полезный продукт при современных технологиях была бы рентабельной.

Однако можно указать на некую контрастность Q ~ 1, которая позволит рентабельно использовать и бедные руды. При большой контрастности руды, по мере её дробления, кривая распределения кусков по содержанию быстро расширяется, и существенная часть этого распределения может оказаться правее С_кр. Эту часть кусков, обладающих содержанием полезного компонента С ? С_кр, можно использовать рентабельно в технологическом процессе получения полезного продукта из руды (рис. 8).

По мере дробления (характерный размер куска руды будет уменьшаться) возрастает различие в концентрациях между предельно богатыми компонентом кусками (кривая 1) и самыми бедными кусками (кривая 2).

Как видно, по-прежнему (как и на рис. 5) кривая 1 монотонно возрастающая, а кривая 2 - монотонно убывающая функции.

Начиная с характерного размера d_кр появляются куски руды, концентрация полезного продукта в которых соответствует С_кр.

По мере дальнейшего дробления и уменьшения характерного размера куска руды суммарный объем кусков руды с концентрацией полезного продукта выше С_кр возрастает.

Однако, как было показано выше (рис. 7), индикация и сепарация мелких кусков не может обеспечить необходимого объема включенного в процесс производства конечного продукта. Вследствие этого для богатых руд получена характерная точка d'_кр.

Начиная со значения d'_кр, превышающего d_кр, процесс покусковой сепарации богатых руд становился более рентабельным. При использовании бедных руд со средней концентрацией С_ср ниже С_кр основная часть руды после покусковой сепарации оказывается нерентабельной в дальнейшем производстве. Лишь часть общего объема кусков руды будет удовлетворять требованиям рентабельного производства (см. рис. 8).

Рис. 8. Бедные руды:

1— концентрация полезного компонента в самых богатых кусках,

2— концентрация полезного компонента в самых бедных кусках.

Примечание. Начиная с характерного размера d_кр, появляются куски руды, полезные для рентабельного использования в процессе получения полезного продукта.

По мере дробления (характерный размер куска руды будет уменьшаться) возрастает различие в концентрациях между предельно богатыми компонентом кусками (кривая 1) и самыми бедными кусками (кривая 2).

Как видно, по-прежнему (как и на рис. 5) кривая 1 монотонно возрастающая, а кривая 2 - монотонно убывающая функции.

Начиная с характерного размера d_кр появляются куски руды, концентрация полезного продукта в которых соответствует С_кр.

По мере дальнейшего дробления и уменьшения характерного размера куска руды суммарный объем кусков руды с концентрацией полезного продукта выше С_кр возрастает.

Однако, как было показано выше (рис. 7), индикация и сепарация мелких кусков не может обеспечить необходимого объема включенного в процесс производства конечного продукта. Вследствие этого для богатых руд получена характерная точка d'_кр.

Начиная со значения d'_кр, превышающего d_кр, процесс покусковой сепарации богатых руд становился более рентабельным. При использовании бедных руд со средней концентрацией С_ср ниже С_кр основная часть руды после покусковой сепарации оказывается нерентабельной в дальнейшем производстве. Лишь часть общего объема кусков руды будет удовлетворять требованиям рентабельного производства (см. рис. 8).

Это ограничение является достаточно жестким. Поэтому общий объем V предварительно сепарируемой руды во много раз (например, в k раз) превышает объем при сепарации богатых руд.

Введем новый размер d'_кр, при котором для бедных руд удовлетворяются требование рентабельности производства.

Учитывая кубическую зависимость объема от характерного размера d куска руды, можно записать, что d''_кр = k^1/3 * d'_кр (рис. 9).

Благодаря покусковой сепарации бедные руды могут оказаться рентабельными при производстве полезного продукта, если d'_кр меньше d_кр.

Для этого необходимо, чтобы дисперсность (контрастность) руд была бы крайне высокой Q ~ 1, а кривые 1 и 2 (рис. 8) быстро бы расходились.

Рис. 9. Бедные руды:

общий объем предварительно сортируемой руды в k раз (k >1) превышает объем при сортировке богатых руд

Таким образом, как в случае бедных руд, так и в случае богатых пород, существуют 2 критических размера куска руды d?_кр и d_кр (рис. 10), которые ограничивают рентабельность применения предварительной сортировки.

Если d_кр меньше d''_кр, применение покусковой сепарации заведомо нерентабельно.

Проще говоря, рентабельное использование бедных руд в производственном цикле математически адекватно знаку неравенства между d''_кр и d_кр: для рентабельного использования необходимо, чтобы d''_кр < d_кр.

Рис. 10. Бедные руды могут стать рентабельными, если d?_кр меньше d_кр

В настоящее время даже для руд сравнительно большой контрастности соблюдается неравенство: d?_кр > d_кр.

Характерный размер d'_кр определяется не только величиной контрастности Q, но и продолжительностью Δτ₁ обработки одного куска.

Дальнейшее развитие метода покусковой сепарации, в немалой степени зависящее от возможностей инженерно-экологических и эколого-информационных технологий, должно быть связано с проблемой уменьшения характерного времени τ. Если этого удастся добиться, то по мере уменьшением τ будет снижаться и характерный размер dτ_кр, меняться знак неравенства между d''_кр и d_кр, а кривая 2 (рис. 9) «всплывет» над осью абсцисс (как показано на рис.10).

Итак, по мере внедрения инженерно-экологических и эколого-экономических технологий бедные руды, в зависимости от величины контрастности, будут включаться в рентабельное производство. Экологический ущерб природной среде при использовании бедных руд не станет существенно большим, поскольку куски руды с малым содержанием полезного компонента будут храниться в руднике.

Таким образом, покусковая сепарация увеличивает экономическую рентабентальность богатых руд, одновременно снижая экологическую нагрузку на регион добычи, повышает рентабентальность бедных месторождений и, одновременно, способствует социально-экономическому развитию горнорудных предприятий за счет привлечения инвестиций и высокопрофессиональных специалистов в данную отрасль, обеспечения занятости выскооплачиваемой работой в горнообрабатывающей промышленности, изменений условий труда и повышения жизненного уровня населения горнорудного района.

В настоящее время на горнорудных предприятиях применяются приборы для индикации полезного компонента в кусках руды, однако эти приборы, когда работают с многокомпонентными рудами, регистрируют поверхностное содержание (рентгенорадиометрия и оптика) и не регистрируют объемного содержания. Когда же регистрируется объемное содержание, то оно оценивается только для одного, превалирующего компонента (радиочастотные методы). Разработанный метод сепарации многокомпонентных руд основан на синтетическом воздействии на руду и анализе нелинейных эффектов отклика электромагнитных полей, позволяющего идентифицировать весь спектр компонентов, содержащихся в руде. Для многокомпонентных руд на основании анализа осуществляется разделение вклада каждого компонента. Ожидается, что широкое применение данного метода в горнорудной промышленности позволит дополнительно включить в производство бедные руды с малым средним содержанием полезного продукта в объеме в том случае, когда имеет место большая дисперсия концентрации полезного продукта в рудном теле.

Метод сепарации многокомпонентных руд (покусковой сепарации руды) рассмотрен в 3-х аспектах: экономическом, экологическом и социальном.

Экономический эффект при использовании богатых руд проявляет себя, начиная с некоторого порогового значения контрастности (дисперсности) и имеет место в определенном диапазоне критических размеров кусков руды.

По мере увеличения контрастности диапазон размеров кусков руды, обеспечивающих рентабельности работы предприятий, возрастает.

Технический прогресс может привести к тому, что рентабельными становятся применение покусковой сепарации все менее контрастных руд.

Использование сепарации богатых руд с высокой контрастностью ещё более увеличивает рентабельность их переработки.

С точки зрения издержек производства, то в процессе получения 1 тонны цветного металла потребуется меньший объем руды, что удешевит производство каждой тонны цветных металлов. Кроме того, экономический эффект, получаемый при внедрении предлагаемого метода, будет включать: во-первых, транспортные расходы при перевозке руды с рудника на обогатительную фабрику, а во-вторых, удешевит сам процесс обогащения.

Положительный экологический эффект покусковой сепарации обусловлен, прежде всего, тем, что из производственного цикла (транспорт, переработка, захоронение отходов) исключается значительная часть руды, нерентабельная в производстве конечного продукта.

Она может быть оставлена в руднике и, как следствие, не принимать участия в сопутствующем производству вредному воздействию (ущербу) на окружающую среду и здоровье населения.

В этом достоинство сепарации богатых руд: здесь положительному эффекту в экономике сопутствует редкий в наше время позитивный экологический эффект.

Благодаря предварительной сортировке некоторая часть бедных месторождений с большой контрастностью в распределении полезного продукта в рудном теле может стать рентабельной. Понятно, что это способствует увеличению сырьевой базы полезных ископаемых.

Рентабельность применения покусковой сепарации бедных руд требует существенно большей контрастности, чем применение того же метода в богатых рудах.

Добившись этого, удастся расширить применение метода покусковой сепарации (при условии совершенствования технологии и уменьшении характерного времени τ индикации содержания полезного компонента в куске руды и - всего процесса сепарации).

Экологический ущерб при таком характере использования все более бедных руд не будет возрастать пропорционально объему раздробленной руды, так как основная часть руды останется, как было сказано, в руднике и будет исключена из технологического процесса производства полезного продукта.

Интерес к методу индикации содержания полезных компонентов в руде будет неуклонно возрастать, а научно-технический прогресс оказывать все большее влияние, на структуру горнорудных предприятий, увеличивая их наукоемкую составляющую в противовес энергоемкости и материалоемкости, тем самым, способствуя изменению социально-экономической среды горнодобывающего региона.

Важно отметить, что метод покусковой сепарации будет способствовать экономически эффективному использованию природных ресурсов и позволит привлечь на горнорудное производство дополнительно новых специалистов, способствуя созданию новых рабочих мест. Таким образом, появление наукоемкой составляющей в горнодобывающей отрасли обусловит социально-экономическое развитие региона: с одной стороны, укрепляя внутренние связи, с другой - внешние связи, позволяющие получить дополнительный экономический и технологический эффект, а с третьей - способствует определенному усилению социальной направленности экономики.

Опыт работ на комбинатах в г. Норильск и г. Мирный позволяет надеяться, что метод покусковой предварительной сепарации руд в ближайшем будущем будут использовать все большее число предприятий горной промышленности.

Немаловажен и тот факт, что в условиях глобализации формируется новый технологический уклад мирового сообщества, составными элементами которого являются: научные разработки, наукоемкие технологии и инновации, способствующие социально-экономическому развитию и уменьшению экономическому разрыву между развитыми и развивающимися государствами и различными отраслями. И вместо источника дешевого и грязного сырья Россия может стать лидером ресурсосберегающих технологий в горнодобывающей промышленности и из энергоемкой и материалозатратной отрасли горнодобывающая промышленность станет наукоемкой и социально-значимой в плане развития нового технологического уклада государства.